DE2857473C2 - - Google Patents
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- D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
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- D21F1/02—Head boxes of Fourdrinier machines
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein im Oberbegriff der Patentansprüche definiertes Verfahren und eine Vorrichtung zu seiner Durchführung.The present invention relates to a Defined method and an apparatus for its implementation.
Eine bedeutende Schwierigkeit bei der Erzielung einer gleichförmigen Ausbildung einer Papierbahn auf dem Siebband einer Papiermaschine ist die natürliche Tendenz von Fasern auszuflocken, das heißt, sich zu kleinen Faserklumpen oder lockeren Büscheln im flüssigen Brei anzusammeln oder zusammenzuballen. Ein angestrebtes Ziel bei einer Langsiebmaschine besteht in der Verteilung der Faservernetzung während des Durchflusses durch den Stoffauflaufkasten derart, daß auf dem Siebband die geringste Tendenz zur Flockenbildung auftritt. Bekannte Lösungen versuchen, dies durch Erzeugung von Turbulenzen im Stoffauflaufkasten zu bewerkstelligen. Als allgemeine Regel gilt, daß die Dispersion um so besser ist, je höher die Turbulenz ist.A significant difficulty in achieving one uniform formation of a paper web on the screen belt a paper machine is the natural tendency of fibers to flocculate, that is, into small clumps of fibers or Collect loose clumps in the liquid porridge or clump together. A target for a Fourdrinier machine consists in the distribution of fiber crosslinking during the flow through the headbox so that the slightest tendency to flake on the sieve belt occurs. Known solutions try to do this through generation of turbulence in the headbox. As a general rule, the dispersion is all the better is, the higher the turbulence.
Die bekannten Vorrichtungen erlauben im allgemeinen die Erzeugung von Makroturbulenzen. Mit solchen Vorrichtungen ist es nur dann möglich, kleinwellige Turbulenzen oder Mikroturbulenzen hervorzubringen, wenn die Intensität der Turbulenzerzeugung erhöht wird. Im Sinne dieser Beschreibung werden Mikroturbulenzen Wellenlängen im Bereich von bis zu 6 mm und Makroturbulenzen Wellenlängen von 40 mm und mehr zugerechnet. The known devices generally allow the Generation of macro turbulence. With such devices is it only possible to avoid small-wave turbulence or Produce microturbulence when the intensity of the Turbulence generation is increased. In the sense of this description become microturbulence wavelengths in the range of up to 6 mm and macro turbulence wavelengths of 40 mm and added more.
Da die Turbulenzenergie naturgemäß von den größeren Wellen auf kleinere Wellen übertragen wird, ist der Betrag der Energieübertragung um so größer und folglich der Anteil an ungedämpften Turbulenzwellen um so geringer, je höher die Intensität ist. Zudem führt ein übergroßes Maß an hochintensiven langwelligen Turbulenzen zur Bildung starker Wellen und Störungen in der freien Oberflächenschicht im flüssigen Brei auf dem Siebband.Because the turbulence energy naturally comes from the larger waves is transmitted to smaller waves, is the amount of Energy transmission the greater and consequently the share of undamped turbulence waves, the lower the higher the Intensity is. In addition, an excessive amount of high-intensity leads long-wave turbulence to form strong Waves and disturbances in the free surface layer in the liquid porridge on the sieve belt.
Da sowohl eine sehr hohe Turbulenz als auch eine sehr niedrige Turbulenz (und als Folge eine schlechte Dispersion) Fehler in der Blattausbildung auf der Langsiebmaschine verursachen, ist die Art der Stoffauflaufkastengestaltung eine Frage eines geeigneten Kompromisses zwischen diesen Extremen. Es ist somit ein Ziel bei der Gestaltung von Stoffauflaufkästen des Standes der Technik, einen Grad von Turbulenzen zu erzeugen, der hoch genug für die Dispersion, jedoch gering genug ist, um freie Oberflächenstörungen während der Bildungsphase zu verhindern. Dieser Kompromiß ist natürlich unterschiedlich für unterschiedliche Arten der Papierherstellung, der Faserkonsistenzen der Art der Langsiebe, der Maschinengeschwindigkeiten und dergleichen. Ferner verzichten die meisten der Kompromisse des Standes der Technik entweder auf die bestmögliche Dispersion oder die bestmöglichsten Strömungsverhältnisse auf dem Siebband.Because both a very high turbulence and a very low turbulence (and consequently poor dispersion) Faulty sheet formation on the Fourdrinier machine cause is the type of headbox design a question of a suitable compromise between these extremes. It is therefore a goal at Design of state of the art headboxes, to generate a level of turbulence that is high enough for the dispersion, however, is low enough to free surface defects to prevent during the education phase. This compromise is of course different for different ones Types of paper making, fiber consistency the type of wire, the machine speed and the same. Most also do without the compromises of the prior art either on the best possible dispersion or the best possible flow conditions on the screen belt.
Die Fehler bei der Blattbildung als Resultat dieser Extreme bei der Gestaltung der Stoffauflaufkästen, das heißt, sehr hohe oder sehr niedrige Turbulenzen, sind besonders ausgeprägt bei Langsiebmaschinen, bei denen die Walzen und Folien durch Saugkästen ersetzt sind. Sind dann die Turbulenzen beispielsweise im Ausfluß eines herkömmlichen Stoffauflaufkastens mit Rektifizierwalzen sehr gering, reflektiert die Bildung der Bahn durch schnelle Entwässerung über den Saugkästen direkt die schlechte Dispersion im Ausflußstrahl. Sind andererseits die Turbulenzen sehr stark, wird in der freien Oberflächenschicht der Strömung auf dem Siebband als Resultat der Turbulenzen eine Wellenform erzeugt.The errors in sheet formation as a result of these extremes when designing the headboxes, that is, very high or very low turbulence are particularly pronounced in Fourdrinier machines in which the rollers and Foils are replaced by suction boxes. Then are the turmoil for example in the outflow of a conventional headbox with rectification rollers very low, reflected the formation of the web through rapid drainage over the poor dispersion in the outflow jet directly to the suction boxes. On the other hand, if the turbulence is very strong, in the free surface layer of the flow on the screen belt generated a waveform as a result of the turbulence.
Mit der im vorliegenden Fall schnellen Entwässerung der Dispersion reflektiert die Bildung der Bahn die Art der Massenverteilung dieser Wellen. Zusätzlich zu diesen Wellenformen in der freien Oberflächenschicht können übermäßige Turbulenzen Luft mitreißen, welche die sich vorher verdichtete Faserbahn auseinanderreißt und so Bildungsfehler verursacht.With the rapid drainage in the present case The formation of the web reflects the nature of the dispersion Mass distribution of these waves. In addition to these waveforms excessive in the free surface layer Turbulence entrains air, which the previously compressed The fiber web tears apart and causes formation errors.
Somit sind nicht nur die Extreme der Charakteristiken der bekannten Stoffauflaufkästen ungeeignet, sondern es ist auch schwierig, für Saugkästen-Langsiebmaschinen geeignete Kompromisse zu finden.Thus, not only are the extremes of the characteristics of the known headboxes unsuitable, but it is also difficult, suitable for suction box Fourdrinier machines To find compromises.
Die US-PS 39 39 037 beschreibt ein Verfahren, welches feinteilige Turbulenzen ohne großwellige Wirbel im Ausflußstrahl hervorbringt durch Hindurchführung der Fasersuspension durch ein System paralleler Kanäle, die gleichmäßig schmal sind, aber prozentual eine große Gesamtöffnung besitzen. Diese beiden Bedingungen, gleichmäßige schmale Kanalform und prozentual große Gesamtöffnung sind gemäß dieser Lehre kritisch. Das größte Maß der Turbulenzen in der Kanalströmung liegt danach in der gleichen Größenordnung wie die Tiefe der einzelnen Kanäle. Durch eine geringe Tiefe der einzelnen Kanäle ist das resultierende Maß der Turbulenz klein. Gleichermaßen kritisch ist, ausgangsseitig eine große prozentuale Öffnung zu haben, um die Entstehung großteiliger Turbulenzen in der Auslaßzone zu verhindern, weil große Festflächen zwischen den Kanälen großteilige Turbulenzen im Abstrom dieser Flächen erzeugen würden. The US-PS 39 39 037 describes a method which is finely divided Turbulence without large-wave vortices in the outflow jet produces by passing the fiber suspension through through a system of parallel channels that are even are narrow, but a large total opening as a percentage have. These two conditions, even narrow Channel shape and percentage of total opening are in accordance critical of this teaching. The greatest amount of turbulence in the channel flow is then of the same order of magnitude like the depth of each channel. By a slight The depth of each channel is the resulting measure of Small turbulence. Equally critical is the output side to have a large percentage opening to the emergence to prevent large-scale turbulence in the outlet zone, because large hard surfaces between the channels are large Would create turbulence in the downstream of these areas.
Deshalb müssen sich die Strömungskanäle von einem weiten Eingang über eine weite Distanz zu einem schmalen Ausgang ändern, um Zeit für eine Umwandlung der großwelligen, starken Strömungsstörungen, welche im Eingangsbereich erzeugt wurden, in die im Auslaßstrahl erwünschten kleinwelligen Turbulenzen zu gewinnen.Therefore, the flow channels must be wide Entrance over a long distance to a narrow exit change to time for a conversion of the large-wave, strong flow disturbances, which in the entrance area were generated, in the small-wave desired in the exhaust beam To win turbulence.
Das von der US-PS 39 39 037 verfolgte Vorgehen besteht somit in einer Abschwächung der großwertigen Turbulenzen, welche stromaufwärts der Stoffauflaufdüse erzeugt wurden, um das gewünschte Maß an kleinwelligen Turbulenzen im Ausflußstrahl zu erzielen. Da die Ausgestaltung dieses Systems mit parallelen Kanälen mit gleichmäßig schmaler Ausdehnung fest ist, bedeutet jede Abweichung der Betriebsbedingungen oder der Geschwindigkeit an der Papiermaschine von den ursprünglichen vorgegebenen Verhältnissen, daß sich das Maß an kleinwelligen Turbulenzen im Ausflußstrahl vom Optimum entfernt. Somit gibt die vorgeschlagene Lösung dem Papierhersteller nur geringe Flexibilität in der Möglichkeit, entweder die Betriebsbedingungen oder die Geschwindigkeit der Papiermaschine zu ändern, wenn er den optimalen Wert der kleinwelligen Turbulenzen im Ausflußstrahl beibehalten will.The procedure followed by US-PS 39 39 037 exists thus in a weakening of the large-scale turbulence, which were created upstream of the headbox nozzle the desired amount of small-wave turbulence in the outflow jet to achieve. Because the design of this system with parallel channels with uniformly narrow dimensions is fixed means any deviation in operating conditions or the speed on the paper machine from the original given conditions that the measure on small-wave turbulence in the discharge jet from the optimum away. So the proposed solution gives that Paper manufacturers little flexibility in the ability to either the operating conditions or the speed the paper machine to change if it is the optimal Value of the small-wave turbulence in the outflow jet wants to maintain.
In US-PS 28 32 268 ist ein Verfahren zur Erzielung eines verbesserten gleichmäßigen Austrages des Papierbreies auf das Siebband einer Papiermaschine beschrieben, bei dem durch ein im Stoffauflaufkasten angeordnetes Element im Papierbrei hinter diesem Element eine Reynoldzahl von über 10⁴ erzielt wird (vergleiche Anspruch 1 und Spalte 4, Zeilen 71 bis Spalte 5, Zeile 1). Wo dieses Element, das auch aus zwei den Durchgang verengenden Vorsprüngen des Kastenbodens und des Kastendeckels bestehen kann, anzuordnen ist, ist nicht näher beschrieben. Der freie Durchgang in Höhe dieses Elements soll nur nicht kleiner als die Auslaßöffnung des Stoffauflaufkastens sein und die Dimension eines stabförmigen Elements wird bevorzugt mit 1,27 cm (0,5 inch) angegeben.In US-PS 28 32 268 is a method for achieving a improved uniform discharge of the paper pulp describes the screen belt of a paper machine in which by an element arranged in the headbox Paper pulp behind this element has a Reynold number of over 10⁴ is achieved (compare claim 1 and column 4, Rows 71 to column 5, row 1). Where this element, that also from two projections narrowing the passage of the Box bottom and the box lid can be arranged is not described in detail. The free passage at the height of this element just shouldn't be smaller than that Be outlet opening of the headbox and the Dimension of a rod-shaped element is preferred with 1.27 cm (0.5 inch).
Weder die genaue Gestaltung des Stoffauflaufkastens und die Positionierung des Elements zur Verbesserung der gleichmäßigen Stoffverteilung im Papierbrei, noch die Möglichkeit der Anpassung der Vorrichtung an Änderungen der Produktionsbedingungen werden in US-PS 28 32 268 näher offenbart.Neither the exact design of the headbox and the Positioning the element to improve uniformity Distribution of pulp in the pulp, still the possibility of Adaptation of the device to changes in production conditions are disclosed in more detail in U.S. Patent No. 2,832,268.
Der vorliegenden Erfindung lag danach die Aufgabe zugrunde, unter Angabe spezifischer Parameter ein Verfahren der gattungsgemäß genannten Art so zu verbessern, daß ein Grad von Turbulenzen erzeugt wird, der hoch genug zur Erzielung einer gleichförmigen Dispersion ist, aber gering genug, um freie Oberflächenströmungen während der Bildungsphase zu verhindern, und darüber hinaus vorzugsweise die Anpassung an sich ändernde Produktionsbedingungen erlaubt.The present invention was based on the object a method of the generic type, stating specific parameters to improve the type mentioned so that a degree of Turbulence is generated that is high enough to achieve uniform dispersion, but small enough to free surface currents during the education phase prevent, and furthermore preferably the adjustment allowed to changing production conditions.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Erzeugung von Mikroturbulenzen im Stoffauflaufkasten einer Papiermaschine mit einer Siebband-Geschwindigkeit von mindestens 244 m/min, bei welchem dem Strom des Faserstoffbreis bei Einführung in den Stoffauflaufkasten mit einem Konvergenzwinkel zwischen 4° und 20° gegen die Stoffauflaufdüse des Stoffauflaufkastens gerichtete Makroturbulenzen aufgedrückt werden und in der Nähe der Stoffauflaufdüse ein den Durchfluß-Querschnitt an dieser Stelle verengender Mikroturbulenz-Erzeuger angeordnet ist, wobei der Durchfluß-Querschnitt im Bereich dieses Mikroturbulenz-Erzeugers mindestens so groß ist wie der Querschnitt der Stoffauflaufdüse, in der Weise erfolgt, daß man den Mikroturbulenz-Erzeuger 2,5 bis 25 cm oberhalb der Stoffauflaufdüse anordnet und für das Verhältnis S (= Durchfluß-Querschnitt im Bereich des Mikroturbulenz-Erzeugers (H₁+H₂): Durchfluß-Querschnitt der Stoffauflaufdüse (H₀)) Werte von 1,0 bis 1,6 sowie für das Verhältnis B (= Durchfluß-Querschnitt im Bereich des Mikroturbulenz-Erzeugers (H₁+H₂): Durchfluß-Querschnitt an dieser Stelle ohne Mikroturbulenz-Erzeuger (H₃)) Werte von 0,3 bis 0,7 auswählt. Der so definierte Mikroturbulenz-Erzeuger wird vorzugsweise in einem Abstand von 7,5 bis 17,5 cm oberhalb der Stoffauflaufdüse angeordnet.This object is achieved in that the generation of Microturbulence in the headbox of a paper machine at a belt speed of at least 244 m / min, at which the flow of pulp at Introduction to the headbox with a convergence angle between 4 ° and 20 ° against the headbox nozzle of the Headbox directed macroturbulence pressed on and the flow cross-section near the headbox nozzle at this point narrowing microturbulence generators is arranged, the flow cross section in the area of this microturbulence generator is at least as large as the cross-section of the headbox nozzle, is done in such a way that the microturbulence generator 2.5 to 25 cm above the headbox nozzle arranges and for the ratio S (= flow cross section in the area of the microturbulence generator (H₁ + H₂): flow cross-section the headbox nozzle (H₀)) values of 1.0 up to 1.6 and for the ratio B (= flow cross-section in the area of the microturbulence generator (H₁ + H₂): flow cross-section at this point without microturbulence generator (H₃)) selects values from 0.3 to 0.7. The way Defined microturbulence generator is preferably in a distance of 7.5 to 17.5 cm above the headbox nozzle arranged.
Anhand der Zeichnungen wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigtThe invention is explained in more detail with reference to the drawings. It shows
Fig. 1 einen vereinfachten Querschnitt des Stoffauflaufkastens einer Papiermaschine, in welcher sich ein Mikroturbulenz-Erzeuger gemäß vorliegender Erfindung befindet; FIG. 1 is a simplified cross section of the headbox of a paper machine, in which there is a micro turbulence generator located in accordance with the present invention;
Fig. 2 eine Draufsicht auf einen Mikroturbulenz-Erzeuger gemäß Fig. 1, entlang der Linie 2-2 in Fig. 1; FIG. 2 shows a plan view of a microturbulence generator according to FIG. 1, along the line 2-2 in FIG. 1;
Fig. 3 einen vereinfachten Querschnitt einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit einem Paar als Mikroturbulenz-Erzeuger verwendeten Platten; Fig. 3 plates of the present invention used with a pair of the microturbulence generator is a simplified cross section of another embodiment;
Fig. 4 eine Draufsicht auf den Mikroturbulenz-Erzeuger gemäß Fig. 3, entlang der Linie 4-4 in Fig. 3; FIG. 4 shows a plan view of the microturbulence generator according to FIG. 3, along the line 4-4 in FIG. 3;
Fig. 5 einen Querschnitt der Gabeln an der Beckenseite zur Abstützung der Platten gemäß Fig. 4, entlang der Schnittlinie 5-5 in Fig. 4; Fig. 5 is a cross-section of the forks on the tank side for supporting the panels according to FIG 4, taken along section line 5-5 in FIG. 4.
Fig. 6 einen Querschnitt einer schematischen Darstellung einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; Fig. 6 is a cross-sectional schematic representation of a further embodiment of the present invention;
Fig. 7 einen Querschnitt einer ähnlichen schematischen Darstellung wie in Fig. 6, welche aber die Stellung des Mikroturbulenz-Erzeugers nach einer Einstellung zeigt; FIG. 7 shows a cross section of a schematic representation similar to that in FIG. 6, but showing the position of the microturbulence generator after adjustment;
Fig. 8 einen Querschnitt einer ähnlichen Darstellung wie in Fig. 6 und 7, welche den Mikroturbulenz-Erzeuger in einer Stellung zeigt, welche Minimalwerte von B und S erzeugt; Fig. 8 is a cross-section of a similar representation as in Fig 6 and 7, which generator microturbulence, showing the in a position which produces minimum values of B and S.
Fig. 9 eine vereinfachte schematische Darstellung eines Stoffauflaufkastens mit einem Trennelement, welches den Stoffauflaufkasten in einen oberen und einen unteren Strömungskanal unterteilt, welche je einen Mikroturbulenz-Erzeuger gemäß der vorliegenden Erfindung einschließen. Fig. 9 is a simplified schematic illustration of a headbox with a separating element which divides the headbox into upper and lower flow duct which according to each include a microturbulence generator of the present invention.
Fig. 1 zeigt einen vereinfachten Querschnitt einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Ein herkömmlicher, ortsfest angeordneter und geschlossener Stoffauflaufkasten 1 liefert einen verdünnten Werkstoffbrei an ein Siebband 7 einer Langsiebmaschine, welches mit einer Brust- und Saugwalze 6 zusammenwirkt. Der Stoffauflaufkasten umfaßt einen ortsfesten Boden 2 und eine Überdeckung mit einem Teil 3, welcher hier ortsfest sein soll, und mit einem der Oberlippe 4 bildenden Teil, welches verstellbar um ein Gelenk 5 bewegbar ist. Die Mündung (Stoffauflaufdüse) des Stoffauflaufkastens soll im vorliegenden Fall mit der Stelle der Endkante 14 des ortsfesten Bodens 2 zusammenfallen. Die Höhe H₀ der Mündung, welche üblicherweise mit der Stelle des geringsten Querschnittes des Stoffauflaufkastens übereinstimmt, wird hierbei durch die Stellung der verstellbaren Oberlippe 4 der Stoffauflaufkasten-Überdeckung bestimmt. Als Konvergenzwinkel α eines einkanaligen Stoffauflaufkastens wird dabei ein vom Überdeckungsteil 3 des Stoffauflaufkastens und dem ortsfesten Boden 2 eingeschlossener Winkel definiert. Fig. 1 shows a simplified cross section of a preferred embodiment of the present invention. A conventional, fixedly arranged and closed headbox 1 delivers a diluted material slurry to a wire 7 of a Fourdrinier machine, which interacts with a breast and suction roller 6 . The headbox comprises a fixed bottom 2 and an overlap with a part 3 , which is supposed to be stationary here, and with a part forming the upper lip 4 , which is adjustable about a joint 5 . The mouth (headbox nozzle) of the headbox should coincide with the location of the end edge 14 of the fixed bottom 2 in the present case. The height H₀ of the mouth, which usually corresponds to the location of the smallest cross-section of the headbox, is determined by the position of the adjustable upper lip 4 of the headbox cover. An angle enclosed by the covering part 3 of the headbox and the fixed bottom 2 is defined as the convergence angle α of a single-channel headbox.
Ein zylinderförmiger Mikroturbulenz-Erzeuger 8 gemäß der vorliegenden Erfindung ist im Strömungskanal des Stoffauflaufkastens 1 am freien Ende eines flexiblen Flachelementes 9 angeordnet und dort durch bekannte Mittel befestigt. Dieses flexible Flachelement 9 erstreckt sich dabei durch einen Klemmschlitz zwischen einer Stange 16 und einer Achse 11, um welche das Flachelement herumgewickelt und an der Stelle 15 durch bekannte Mittel befestigt ist. Die Achse 11 ist dabei in einem Trägerpaar 12 gelagert, das am Boden des Stoffauflaufkastens befestigt ist.A cylindrical microturbulence generator 8 according to the present invention is arranged in the flow channel of the headbox 1 at the free end of a flexible flat element 9 and fastened there by known means. This flexible flat element 9 extends through a clamping slot between a rod 16 and an axis 11 , around which the flat element is wrapped and fixed in place 15 by known means. The axis 11 is mounted in a pair of carriers 12 which is attached to the bottom of the headbox.
Wie aus Fig. 2, welche eine Ansicht gemäß der Linie 2-2 in Fig. 1 zeigt, gesehen werden kann, erstrecken sich der Mikroturbulenz-Erzeuger 8, das den Mikroturbulenz-Erzeuger tragende Flachelement 9 sowie die Achsen 11 und 16 über die ganze Breite des Stoffauflaufkastens. Die Achsen 11 und 16 erstrecken sich drehbar durch die Seitenteile 18 des Stoffauflaufkastens und sind von außen her antreibbar. Das flexible Flachelement 9 ist mit Öffnungen 13 versehen, welche ein Vor- und Rückstellen des Mikroturbulenz-Erzeugers 8 in Maschinenlängsrichtung durch Drehen der Achse 11 ohne Behinderung durch die Träger 12 gestatten. Am abströmseitigen Ende der Öffnungen 13 sind Rundelemente 10 vorgesehen, welche an diesen Stellen eine, ungleichmäßige Störungen im Strömungskanal verursachende Anlagerung von Pulpe verhindern.As can be seen from FIG. 2, which shows a view along the line 2-2 in FIG. 1, the microturbulence generator 8 , the flat element 9 carrying the microturbulence generator and the axes 11 and 16 extend over the whole Headbox width. The axes 11 and 16 extend rotatably through the side parts 18 of the headbox and can be driven from the outside. The flexible flat element 9 is provided with openings 13 , which allow the microturbulence generator 8 to be advanced and reset in the machine longitudinal direction by rotating the axis 11 without obstruction by the carriers 12 . At the downstream end of the openings 13 , round elements 10 are provided, which at these points prevent an uneven accumulation of pulp which causes disturbances in the flow channel.
Aus den Fig. 1 und 2 ist zu entnehmen, daß die Lage des Mikroturbulenz-Erzeugers 8 in Maschinenlängsrichtung reguliert werden kann, während sich die Papiermaschine in Betrieb befindet, indem der äußere Teil der Achse 11 verdreht wird, an welcher das flexible Flachelement 9 an der Stelle 15 fixiert ist. Eine Drehung im Uhrzeigersinn stellt den Mikroturbulenz-Erzeuger näher zur Mündung des Stoffauflaufkastens, wogegen eine Drehung der Achse 11 im Gegenuhrzeigersinn den Mikroturbulenz-Erzeuger weiter stromauf von der Mündung des Stoffauflaufkastens wegstellt.It can be seen from FIGS. 1 and 2 that the position of the microturbulence generator 8 can be regulated in the machine longitudinal direction while the paper machine is in operation by rotating the outer part of the axis 11 , on which the flexible flat element 9 is attached the point 15 is fixed. A clockwise rotation brings the microturbulence generator closer to the mouth of the headbox, whereas a counterclockwise rotation of the axis 11 sets the microturbulence generator further upstream from the mouth of the headbox.
Obwohl verschiedene Arten von Mikroturbulenz-Erzeugern zum Stand der Technik gehören, wurde unerwartet festgestellt, daß nur Mikroturbulenz-Erzeuger, welche die erfindungsgemäßen Gestaltungskriterien erfüllen, geeignet sind, die Verteilung der Pulpe zu optimieren, was die Papierbahnbildungscharakteristiken und die zufällige Faserorientierung verbessert, um die Spannungen in den fertigen Papierbahnen auf vorgegebene Weise zu reduzieren. Ferner ist es durch die Erzeugung einer gewünschten Größe von Mikroturbulenzen nahe der Stoffauflaufdüse nicht länger notwendig, Makroturbulenzen weiter stromauf der Stoffauflaufdüse zu erzeugen, nur um zu erreichen, daß eine ausreichende Mikroturbulenz im Bereich der Stoffauflaufdüse eine Flockenbildung im Ausflußstrahl vermeidet.Although different types of microturbulence generators are known of technology, it was unexpectedly found that only Microturbulence generators, which the invention Design criteria meet, are suitable, the distribution the pulp to optimize what the web formation characteristics and the random fiber orientation improved to the tensions in the finished paper webs to reduce in a given way. Furthermore, it is through generating a desired size of microturbulence No longer necessary near the headbox nozzle, macroturbulence further upstream of the headbox nozzle generate just to achieve sufficient Microturbulence in the area of the headbox nozzle Avoids flocculation in the discharge jet.
Somit erlaubt die vorliegende Erfindung dem Papierhersteller, die optimale Größe der Makroturbulenzen unabhängig der Größe der Mikroturbulenzen, die für die optimalen Papierbahnbildungscharakteristiken erwünscht sind, auszuwählen. Im wesentlichen eliminiert oder doch mindestens reduziert dies die Notwendigkeit eines Kompromisses zwischen einer schlechten Faserverteilung, wie diese typisch durch die schwachturbulenten Ausflußstrahlen des Standes der Technik erzeugt wird, und unerwünschten Blattfehlern, wie diese typisch durch die hochturbulenten Ausflußstrahlen des Standes der Technik erzeugt werden.Thus, the present invention allows the paper manufacturer to the optimal size of the macroturbulence regardless the size of the microturbulence for the optimal Paper web forming characteristics are desired to select. Essentially eliminated, or at least at least this reduces the need for compromise between poor fiber distribution like this typical of the weakly turbulent outflow jets of State of the art is generated, and undesirable Leaf defects, such as those typically caused by the highly turbulent Outflow jets of the prior art are generated.
Die hier aufgestellten Gestaltungskriterien lassen einen optimalen Wert von Mikroturbulenzen im Strömungskanal zu, der einen Konvergenzwinkel zwischen etwa 4° und etwa 20°, bevorzugt zwischen ca. 6° und ca. 15°, aufweist, bei Geschwindigkeiten der Papiermaschine im Bereich von 244 m/min bis zu maximal möglichen Geschwindigkeiten, die heute in der Industrie möglich sind, etwa um 1500 bis 1800 m/min. Dies kann sowohl bei Maschinen der vorbeschriebenen Art als auch bei Papiermaschinen mit einem Stoffauflaufkasten, welche den wäßrigen Papierbrei zwischen einem Paar konvergierender Siebbandflächen geben, erreicht werden.The design criteria set out here let you optimal value of microturbulence in the flow channel, which has a convergence angle between about 4 ° and about 20 °, preferably between about 6 ° and about 15 °, at Speeds of the paper machine in the range of 244 m / min up to the maximum possible speeds that are possible in industry today, around 1500 to 1800 m / min. This can be the case with machines of the type described above Type as well in paper machines with a headbox, which the aqueous paper pulp between one Give pair of converging screen belt surfaces, reached will.
Es sei betont, daß es zwingend ist, eine ausreichende Größe von Makroturbulenzen in dem Strom im Eingangsbereich des Stoffauflaufkastens zu erzeugen, und zwar durch bekannte Mittel, beispielsweise verschiedene Formen von Strömungsschikanen, so daß die Mikroturbulenzen, die gemäß vorliegender Erfindung erzeugt werden, mit diesen zur Erzielung der gewünschten Verbesserungen bezüglich der Blattbildung und des Spannungswertes zusammenwirken. In diesem Zusammenhang sind alle geeigneten Vorrichtungen zur Erzeugung von Makroturbulenzen verwendbar, wie beispielsweise Mehrfachblenden gemäß US-PS 35 98 696, US-PS 39 23 593 oder US-PS 39 39 037.It should be emphasized that it is imperative to have a sufficient size of macro turbulence in the stream in the entrance area of the To produce headbox, by known Means, for example different forms of flow baffles, so that the microturbulence according to the present Invention are generated with these to achieve the desired improvements in sheet formation and the tension value interact. In this context are all suitable devices for production of macro turbulences, such as multiple apertures according to US-PS 35 98 696, US-PS 39 23 593 or U.S. Patent 39 39 037.
Für eine maximale Wirkung wird die Mikroturbulenz in einem Abstand X₁ stromauf des Punktes minimalstem Querschnitt der Durchflußfläche (welche sich normalerweise bei der Mündung des Stoffauflaufkastens befindet) erzeugt. Dieser Abstand X₁ beträgt vorzugsweise zwischen ca. 2,5 und ca. 25 cm stromauf der Mündung des Stoffauflaufkastens und insbesondere vorzugsweise zwischen etwa 7,5 und 17,5 cm stromauf der Stoffauflaufdüse. Ganz allgemein wurde festgestellt, daß sich der Mikroturbulenz-Erzeuger um so näher an der Mündung befinden sollte, je langsamer die Papiermaschine läuft. Je näher der Mikroturbulenz-Erzeuger der Mündung kommt, um so kleiner werden die vorstehend definierten Werte für B und S. Je höher die Geschwindigkeit der Papiermaschine ist, desto höher sollten auch die Werte von B und S sein. For maximum effect, microturbulence is combined in one Distance X₁ upstream of the point of the minimum cross-section Flow area (which is usually at the mouth of the headbox is created). This distance X₁ is preferably between about 2.5 and about 25 cm upstream of the mouth of the headbox and in particular preferably between about 7.5 and 17.5 cm upstream the headbox nozzle. More generally, it was found that the microturbulence generator is all the closer to the Mouth, the slower the paper machine running. The closer the microturbulence generator to the mouth comes, the smaller the values defined above become for B and S. The higher the speed of the paper machine the higher the values of B and S should be be.
Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform wird von einem homogenen Fluß des Stoffbreies auf beiden Seiten des flexiblen Trägerelementes 9 ausgegangen. Dann liegt an beiden Seiten des flexiblen Trägerelementes 9 ein gleicher Druck an, der bewirkt, daß der Mikroturbulenz-Erzeuger 8 eine Lage etwa in der Mitte zwischen Überdeckung 3 des Stoffauflaufkastens und dessen Boden 2 anstrebt. Die drehbare Achse 16, welche ebenfalls nicht kritisch ist in ihrer Anwendung bei der vorliegenden Erfindung, ist nichtsdestoweniger erwünscht, um das um die Achse 11 herumgewickelte flexible Trägerelement 9 zu sichern und im Betrieb am Trägerelement 9 Schwingungen zu verhindern.In the embodiment shown in FIG. 1, a homogeneous flow of the pulp on both sides of the flexible carrier element 9 is assumed. Then there is an equal pressure on both sides of the flexible carrier element 9 , which causes the microturbulence generator 8 to strive for a position approximately in the middle between the cover 3 of the headbox and its bottom 2 . The rotatable axis 16 , which is also not critical in its application in the present invention, is nevertheless desirable in order to secure the flexible support element 9 wound around the axis 11 and to prevent vibrations on the support element 9 during operation.
Es sei bemerkt, daß anstelle des flexiblen Flachelementes 9 zur Aufnahme des Mikroturbulenz-Erzeugers 8 gemäß dargestelltem Beispiel auch mit drahtförmigen Trägermitteln oder dergleichen ähnliche Resultate bezüglich des Verstellens des Mikroturbulenz-Erzeugers in Maschinenlängsrichtung erreichbar sind.It should be noted that instead of the flexible flat element 9 for receiving the microturbulence generator 8 according to the example shown, similar results with respect to the adjustment of the microturbulence generator in the machine longitudinal direction can also be achieved with wire-shaped carrier means or the like.
Eine alternative Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist gemäß der Darstellung in Fig. 3 in einem Stoffauflaufkasten 101 angeordnet, der einen Stoffbrei an ein Siebband 107 einer Langsiebmaschine abgibt, das um eine Brust- und Saugwalze 106 ähnlich der anhand Fig. 1 vorbeschriebenen Anordnung herumgeführt ist. Der Stoffauflaufkasten 101 umfaßt eine hier ortsfeste Abdeckung 103, welche mit dem Bodenteil 102 einen Konvergenzwinkel β einschließt und eine verstellbare Oberlippe 104 aufweist, die um ein Gelenk 105 einstellbar ist. Der Mikroturbulenz-Erzeuger in diesem Beispiel umfaßt Flachteile 108 und 109 mit einer Dicke von J₅ bzw. J₄, die sich gleichmäßig über die ganze Breite des Stoffauflaufkastens der Papiermaschine erstrecken. Am stromaufwärtigen Ende sind die Platten über Bügelelemente 110 und 111 an Zylinderstangen 112 bzw. 113 befestigt. Am stromaufwärtigen Ende dieser Zylinderstangen sind Zylinder 114 und 115 an einem ortsfesten Träger 118 durch geeignete Mittel, etwa eine Mehrzahl Kopfschrauben 119 befestigt, der zwischen Boden 102 und Überdeckung 103 des Stoffauflaufkastens befestigt ist. Die Zylinderstangen 112 und 113 sind mit Kolben 116 bzw. 117 verbunden.An alternative embodiment of the present invention, as shown in FIG. 3, is arranged in a headbox 101 , which delivers a pulp to a belt 107 of a Fourdrinier machine, which is guided around a breast and suction roller 106 similar to the arrangement described with reference to FIG. 1. The headbox 101 comprises a cover 103 , which is stationary here, which includes a convergence angle β with the base part 102 and has an adjustable upper lip 104 which can be adjusted about a joint 105 . The microturbulence generator in this example comprises flat parts 108 and 109 with a thickness of J₅ and J₄, respectively, which extend uniformly over the entire width of the headbox of the paper machine. At the upstream end, the plates are attached to cylinder rods 112 and 113 , respectively, via bracket elements 110 and 111 . At the upstream end of these cylinder rods, cylinders 114 and 115 are attached to a fixed support 118 by suitable means, such as a plurality of cap screws 119 , which is attached between bottom 102 and cover 103 of the headbox. The cylinder rods 112 and 113 are connected to pistons 116 and 117 , respectively.
Die Stellung der Enden der Flachteile 108 und 109 in Maschinenlängsrichtung wird gesteuert durch die Stellung der Kolben 116, 117 in den Zylindern 114 und 115, die hydraulisch über die Leitungen 121, 122 verstellt werden können (vergleiche Fig. 4).The position of the ends of the flat parts 108 and 109 in the machine longitudinal direction is controlled by the position of the pistons 116, 117 in the cylinders 114 and 115 , which can be adjusted hydraulically via the lines 121, 122 (see FIG. 4).
Aus Fig. 4 und dem Querschnitt gemäß Fig. 5 ist zu ersehen, daß die Seitenkanten der Turbulenz-Erzeuger 108 und 109 in Nuten 123 an den Seitenwänden 130 des Stoffauflaufkastens geführt sind.From FIG. 4 and the cross section according to FIG. 5 it can be seen that the side edges of the turbulence generators 108 and 109 are guided in grooves 123 on the side walls 130 of the headbox.
Bei diesem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 3 bis 5 sind die Beziehungen B und S durch die FormelnIn this embodiment according to FIGS. 3 to 5, the relationships B and S are represented by the formulas
wobei J₆ = J₁+J₄+J₂+J₅+J₃ ist, undwhere J₆ = J₁ + J₄ + J₂ + J₅ + J₃, and
gegeben, wobei J₀ gleich der Höhe der Stoffauflaufdüse ist, gemessen im wesentlichen rechtwinklig in Richtung des Stoffbreiflusses an der Stelle 124, welche mit der Endkante des Bodens 102 übereinstimmt. J₁, J₂ und J₃ bezeichnen die Höhen der Durchflußquerschnittsflächen des Stoffauflaufkastens unmittelbar im Bereich der stromabwärtigen Kanten der Flachteile 108 und 109.given, where J₀ is equal to the height of the headbox nozzle, measured substantially at right angles in the direction of the pulp flow at the point 124 , which corresponds to the end edge of the bottom 102 . J₁, J₂ and J₃ denote the heights of the flow cross-sectional areas of the headbox directly in the region of the downstream edges of the flat parts 108 and 109 .
Aus dem Vorstehenden geht hervor, daß die Stellung der Mikroturbulenz-Erzeuger, das heißt, der stromabwärtigen Kanten der Flachteile 108 und 109 in Maschinenlängsrichtung im gesamten Arbeitsbereich X₂ zwischen den Mikroturbulenz-Erzeugern und der kleinsten Durchflußquerschnittsfläche stromabwärts davon, also in diesem Falle an der Stoffauflaufdüse, einstellbar sind, um eine Optimierung der Werte für B und S für die einzelnen Betriebsbedingungen und Geschwindigkeiten zu erreichen.From the above it can be seen that the position of the microturbulence generators, that is to say the downstream edges of the flat parts 108 and 109 in the longitudinal direction of the machine, in the entire working area X₂ between the microturbulence generators and the smallest flow cross-sectional area downstream thereof, in this case at the headbox nozzle , are adjustable in order to optimize the values for B and S for the individual operating conditions and speeds.
Fig. 6 zeigt eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei welcher ein Stoffauflaufkasten 201, der mit einem, um eine Brust- und Saugwalze 206 herumgeführten Siebband 207 einer Langsiebmaschine zusammenwirkt, einen eiförmigen Mikroturbulenz-Erzeuger 208 umfaßt, welcher sich in Maschinenquerrichtung gleichförmig erstreckt und welcher um eine Achse 209 drehbar ist. Der Stoffauflaufkasten 201 ist ähnlich den Anordnungen gemäß den Fig. 1 und 3 konstruiert, wobei eine Überdeckung 203, welche hier ortsfest ist, mit dem Bodenteil 202 einen Konvergenzwinkel Φ einschließt, wobei die Überdeckung eine um das Gelenk 205 verstellbare Oberlippe 204 aufweist. Die Stoffauflaufdüse weist eine Höhe K₀ auf, gemessen in einer Richtung im wesentlichen senkrecht zur Strömungsrichtung im Punkt der Endkante 224 des Bodens 202 des Stoffauflaufkastens. Die Stoffauflaufdüse ist dabei die Stelle der kleinsten Durchströmungsquerschnittsfläche stromabwärts des Mikroturbulenz-Erzeugers 208. Die Achse 209, auf welcher der Mikroturbulenz-Erzeuger 208 aufsitzt und die mit einem Abstand X₃ stromaufwärts von der Stoffauflaufdüse angeordnet ist, erstreckt sich vorzugsweise durch die Seitenwände des Stoffauflaufkastens, um ein achsiales Verstellen des Mikroturbulenz-Erzeugers zu ermöglichen. Fig. 6 shows another embodiment of the present invention, in which a headbox 201 , which cooperates with a wire belt 207 of a Fourdrinier machine, which is guided around a breast and suction roller 206 , comprises an egg-shaped microturbulence generator 208 which extends uniformly in the cross-machine direction and which is rotatable about an axis 209 . The headbox 201 is constructed similarly to the arrangements according to FIGS. 1 and 3, an overlap 203 , which is stationary here, including a convergence angle Φ with the bottom part 202 , the overlap having an upper lip 204 which can be adjusted by the joint 205 . The headbox nozzle has a height K₀, measured in a direction substantially perpendicular to the direction of flow at the point of the end edge 224 of the bottom 202 of the headbox. The headbox nozzle is the location of the smallest flow cross-sectional area downstream of the microturbulence generator 208 . The axis 209 , on which the microturbulence generator 208 is seated and which is arranged at a distance X₃ upstream from the headbox nozzle, preferably extends through the side walls of the headbox to enable axial adjustment of the microturbulence generator.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform beträgt X₃ zwischen ca. 2,5 und 25 cm, besonders bevorzugt sind Abstände von mehrheitlich zwichen ca. 7,5 und 17,5 cm. Der im Querschnitt eiförmige Mikroturbulenz-Erzeuger 208 hat eine kleine Achse K₃ und eine große Achse K₈. In der Stellung gemäß Fig. 6 erstreckt sich die große Achse K₈ der Ellipse im wesentlichen parallel der Richtung der Stoffbreiströmung, womit B und S durch folgende Beziehungen definiert werden:In a preferred embodiment, X₃ is between approximately 2.5 and 25 cm, particularly preferred are distances of between approximately 7.5 and 17.5 cm. The egg-shaped microturbulence generator 208 has a small axis K₃ and a large axis K₈. In the position according to FIG. 6, the large axis K parallel of the ellipse extends essentially parallel to the direction of the material flow, with which B and S are defined by the following relationships:
wobei K₄ = K₁+K₃+K₂ ist, undwhere K₄ = K₁ + K₃ + K₂, and
worin K₁ und K₂ die Höhen der Durchflußquerschnittsflächen bezeichnen, gemessen an einer Stelle, die mit der Mittellinie der Achse 209 übereinstimmt. Fig. 7 und 8 zeigen dabei die Art, wie die Achse 209 verdreht werden kann, um die Werte von B und S zu verändern. In der Stellung gemäß Fig. 7 sindwherein K₁ and K₂ denote the heights of the flow cross-sectional areas, measured at a point which corresponds to the center line of the axis 209 . FIGS. 7 and 8 show this type, to change the values of B and S as the axis 209 can be rotated. Are in the position shown in Fig. 7
Es bemerkt, daß die Durchströmquerschnittsflächen K₁′ und K₂′ nicht an jener Stelle gemessen wurden, die mit der Mittellinie der Achse 209 zusammenfällt, sondern im wesentlichen rechtwinklig zur Strömungsrichtung des Stoffbreies jeweils an der Stelle der kleinsten Durchflußquerschnittsfläche im Strömungskanal. Demgemäß ist für die Ausführungsform gemäß Fig. 7 K₁′ mit einem Abstand Y₁ stromabwärts der Mittellinie der Achse 209 gemessen und K₂′ bei einer gleichen Distanz Y₁ stromaufwärts der Mittellinie der Achse 209 gemessen.It notes that the flow cross-sectional areas K₁ 'and K₂' were not measured at the point which coincides with the center line of the axis 209 , but essentially at right angles to the direction of flow of the pulp at the location of the smallest flow cross-sectional area in the flow channel. 7 K₁ 'is measured at a distance Y₁ downstream of the center line of axis 209 and K₂' measured at an equal distance Y₁ upstream of the center line of axis 209 for the embodiment according to FIG. 7.
Fig. 8 zeigt die Anordnung gemäß Fig. 6, bei welcher die Hauptachse K₈ des Mikroturbulenz-Erzeugers 208 in einer Richtung im wesentlichen rechtwinklig zur Strömungsrichtung des Stoffbreies im Stoffauflaufkasten liegt. In dieser letzteren Stellung sind FIG. 8 shows the arrangement according to FIG. 6, in which the main axis K₈ of the microturbulence generator 208 lies in a direction essentially perpendicular to the flow direction of the pulp in the headbox. Are in this latter position
Fig. 9 zeigt eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei der die erfindungsgemäßen Gestaltungsparameter B und S unabhängig in zwei voneinander durch eine Trennplatte 312 getrennten Strömungskanälen in einem einzigen Stoffauflaufkasten 301 angewendet werden. Solche Stoffauflaufkästen sind beispielsweise zweckmäßig für die Herstellung von Papierbahnen gemäß US-PS 39 94 771. Beim gezeigten Beispiel umfaßt der Stoffauflaufkasten 301 eine Abdeckung 303, welche hier ortsfest ist, sowie einen Bodenteil 302. Die innere, zwischen Abdeckung und Boden liegende Trennplatte 312 ist elastisch und erstreckt sich über die ganze Breite des Stoffauflaufkastens und ist nur am stromaufwärts liegenden Ende befestigt. Wie bei den Ausführungsformen gemäß den Fig. 1, 3 und 6 weist die Abdeckung eine um das Gelenk 305 verstellbare Oberlippe 304 auf. FIG. 9 shows another embodiment of the present invention, in which the design parameters B and S according to the invention are applied independently in two flow channels separated from one another by a separating plate 312 in a single headbox 301 . Such headboxes are useful, for example, for the production of paper webs in accordance with US Pat. No. 3,994,771. In the example shown, the headbox 301 comprises a cover 303 , which is stationary here, and a base part 302 . The inner partition plate 312 between the cover and the bottom is elastic and extends over the entire width of the headbox and is only attached to the upstream end. As in the embodiments according to FIGS. 1, 3 and 6, the cover has an upper lip 304 which is adjustable about the joint 305 .
Der obere Strömungskanal weist einen Konvergenzwinkel R₁ auf, wogegen der untere Strömungskanal einen Konvergenzwinkel R₂ aufweist. The upper flow channel has a convergence angle R₁ on, whereas the lower flow channel has a convergence angle R₂ has.
Um die gewünschten Gestaltungskriterien verwirklichen zu können, muß die ungefähre Lage der Trennplatte 312 im Bereich der Mündung des Stoffauflaufkastens experimentell ermittelt oder berechnet werden. Da die Trennplatte 312 an ihrem freien Ende nicht befestigt ist, stellt sich im Betrieb eine typische Gleichgewichtslage ein, welche die Durchflußquerschnittsfläche des Stoffauflaufkastens 301 in zwei Abschnitte mit den Höhen M₀ und M₁, gemessen an der Stelle, welche mit der Randkante 324 des Bodens 302 des Stoffauflaufkastens übereinstimmt, unterteilt. Die wirksame Gleichgewichtslage wird dabei durch den relativen Druck des Anteiles des durch den oberen und den unteren Kanal fließenden Stoffbreies bestimmt. Da sich die Trennplatte 312 etwas über die Randkante 324 des ortsfesten Bodenteiles 302 des Stoffauflaufkastens erstreckt, befindet sich der jeweilige kleinste Durchflußquerschnitt des oberen und des unteren Kanals an unterschiedlichen Orten in Maschinenlängsrichtung.In order to be able to implement the desired design criteria, the approximate position of the separating plate 312 in the region of the mouth of the headbox must be determined or calculated experimentally. Since the separating plate 312 is not fastened at its free end, a typical equilibrium position is established in operation, which divides the flow cross-sectional area of the headbox 301 into two sections with the heights M M and M₁, measured at the point with the edge 324 of the bottom 302 of the headbox matches, divided. The effective equilibrium position is determined by the relative pressure of the proportion of the pulp flowing through the upper and lower channels. Since the separating plate 312 extends somewhat over the edge 324 of the fixed bottom part 302 of the headbox, the smallest flow cross-section of the upper and lower channels is located at different locations in the machine longitudinal direction.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist der Mikroturbulenz-Erzeuger 308 einen gleichförmigen zylindrischen Querschnitt auf, erstreckt sich über die ganze Breite der Papiermaschine, und wird durch einen flexiblen Träger 310 abgestützt, welcher in einstellbarer Weise stromaufwärts im oberen Strömungskanal befestigt ist. Ein gleicher Mikroturbulenz-Erzeuger 309 wird durch einen flexiblen Träger 311 in gleicher Weise im unteren Strömungskanal befestigt. Die Lage der Mikroturbulenz-Erzeuger 308 und 309 in Maschinenlängsrichtung ist vorzugsweise unabhängig voneinander einstellbar, so daß die Positionierung der Mikroturbulenz-Erzeuger in den Abständen X₄ und X₅ von den Stellen der kleinsten Durchflußquerschnittsflächen unabhängig voneinander zur Optimierung der Erzeugung der Mikroturbulenzen für die einzelnen Strömungsverhältnisse in jeden Kanal erfolgen kann. In a preferred embodiment of the present invention, the microturbulence generator 308 has a uniform cylindrical cross-section, extends over the entire width of the paper machine, and is supported by a flexible carrier 310 , which is adjustably fastened upstream in the upper flow channel. The same microturbulence generator 309 is fastened in the same way in the lower flow channel by a flexible carrier 311 . The position of the microturbulence generators 308 and 309 in the longitudinal direction of the machine can preferably be adjusted independently of one another, so that the positioning of the microturbulence generators in the distances X₄ and X₅ from the locations of the smallest flow cross-sectional areas independently of one another to optimize the generation of the microturbulences for the individual flow conditions in any channel can be done.
Für den oberen Strömungskanal gilt dannThen applies to the upper flow channel
wobei M₈ = M₃+M₅+M₄ ist undwhere M₈ = M₃ + M₅ + M₄ and
Für den unteren Strömungskanal giltThe following applies to the lower flow channel
wobei M₉ = M₆+M₁₁+M₇ ist undwhere M₉ = M₆ + M₁₁ + M₇ and
Somit erlaubt die in Fig. 9 veranschaulichte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Optimierung der in jedem der Strömungskanäle des Stoffauflaufkastens eingeleiteten Mikroturbulenzen.Thus, the embodiment of the present invention illustrated in FIG. 9 allows optimization of the microturbulences introduced in each of the flow channels of the headbox.
Es sei vermerkt, daß die hier beschriebenen Werte B und S bei laufender Papiermaschine auch eingestellt werden können durch Verstellung des Bodens und/oder der Abdeckung des Strömungskanals, in welchem sich der betreffende Mikroturbulenz-Erzeuger befindet. Werden Boden und Abdeckung einander genähert, verringern sich die Werte von B und S, wobei die Intensität der erzeugten Mikroturbulenzen zunimmt, wogegen bie einer Entfernung voneinander sich die Werte B und S vergrößern und sich dadurch die Intensität der erzeugten Mikroturbulenzen verringert.It should be noted that the values B and S described here can also be set while the paper machine is running by adjusting the bottom and / or the cover of the Flow channel in which the microturbulence generator in question is located located. Soil and cover each other approached, the values of B and S decrease, where the intensity of the generated microturbulence increases, whereas at a distance from each other the Increase values B and S and thereby increase the intensity the microturbulence generated is reduced.
Es sei ferner vermerkt, daß, obwohl die einzelnen Mikroturbulenz-Erzeuger-Ausführungsformen hier so angeordnet sind, daß diese den Breistrom in etwa gleiche Abschnitte an der Stelle der Verengung teilen und dadurch die Verteilung der Mikroturbulenzen an der Stelle momentaner Expansion optimieren, die vorliegende Erfindung ebenso verwirklicht werden kann durch Befestigung eines einstellbaren Mikroturbulenz-Erzeugers etwa an einer Platte oder dergleichen im wesentlichen rechtwinklig zur Strömungsrichtung vom Boden oder der Abdeckung des Stoffauflaufkastens.It should also be noted that, although the individual microturbulence generator embodiments are arranged here that this the broad stream in approximately equal sections on the Share the constriction and thereby the distribution of the Microturbulence at the point of current expansion optimize, the present invention also realized can be made by attaching an adjustable Microturbulence generator on a plate or The like essentially perpendicular to the direction of flow from the bottom or cover of the headbox.
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